第十章浮力
类型一 浮力辨析
1．如图所示的四个情景，没有受到浮力的物体是( )
2．如图所示，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( )
第2题图
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
3．[2023·常州]为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊．数天后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号，脱离后，胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
4．如图所示，将一重为18 N，体积为2×10－3 m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力是 N，此时弹簧测力计的示数是 N (g取10 N/kg，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
第4题图
5．[淮安中考]将一个质量为80 g、体积为100 cm3的实心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大小为 N，松手后该物体将 (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
类型二 探究影响浮力大小的因素
6．[2023·乐山]如图所示是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤．
第6题图
(1)从图中可知物块的重力为 N.
(2)比较D和E，可以得出：浮力大小与 有关．
(3)比较 和 ，可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关．
(4)本实验采用的物理方法是 (填“控制变量法”或“转换法”)．
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：
①物块完全浸没于水中所受浮力为 N；
②物块密度为 kg/m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
7．[2024·绥化]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验操作如下，实验过程中弹簧测力计的示数如图所示．(图中所用容器底面积是50 cm2，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物块不吸水和另一液体)
第7题图
(1)测量前，需沿 方向将弹簧测力计调零．
(2)实验中，物块浸没在水中受到的浮力是 N.
(3)如果对比B、E两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，那么这种做法 (填“正确”或“不正确”)，理由是 ．
(4)由 两次实验可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关．
(5)完成E实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.8 N，此操作会使容器中的液面下降 cm.
类型三 阿基米德原理
8．[2024·济南]小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”．
(1)小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法．推理过程如下：
因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木；
若要验证F浮是否等于G排，只需验证
又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排．
于是，小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下：
a．用电子秤测量木块的质量m木；
b．用电子秤测量小烧杯的质量m杯；
c．把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水；
d．用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总；
(2)实验数据记录如表所示：
分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排 ．
(3)在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到 ，即可得到F浮＝G排．
乙
第8题图
(4)小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是 ．
类型四 浮沉条件的应用
9．[2022·河南]两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示．下列说法正确的是( )
第9题图
A．密度计A所受浮力较小
B．密度计B所受重力较小
C．两密度计底部所受水的压强相等
D．两密度计在水面处的刻度值不同
10．[2024·淮安]如图所示，甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水，静置在水平面上．现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中，甲中杯子静止时漂浮在水面上，乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中，下列说法中正确的是( )
第10题图
A．甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
B．木块在甲容器中受到的浮力大于在乙容器中受到的浮力
C．甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D．将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许，杯子和木块将沉到容器底
11．[2022·南京]在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A，在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B，按如图所示方式，用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A，测力计示数一直减小，当示数减为零时(塑料袋不接触杯底)，有以下两个判断：(1)若ρA＝ρB，则袋内液面与袋外液面相平；(2)若ρA＞ρB，则袋内液面高于袋外液面．这两个判断( )
第11题图
A．只有(1)正确 B．只有(2)正确
C．(1)(2)都正确 D．(1)(2)都不正确
12．如图所示，石块A重20 N，木块B重20 N，石块C重5 N，石块A和木块B均处于静止状态．图甲中，绳对石块A的拉力为8 N，则石块A受到的浮力是 N；图乙中，绳对木块B的拉力为25 N，则木块B受到的浮力为 N；图丙中，木块B受到的浮力是 N.
第12题图
13．[2024·北京改编]图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小．液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积(包括标牌)相等，其热胀冷缩可以忽略．当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度．图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃.下列说法不正确的是( )
第13题图
A．彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，4个彩球均漂浮
C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24 ℃
D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
类型五 密度、浮力、压强的综合比较
14．[2023·郴州]如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体．将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则( )
第14题图
A．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
15．[2024·烟台改编]质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上，甲容器的底面积大于乙容器的底面积，容器中分别装有质量相等的液体A和液体B，且液面相平．当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底，如图所示，此时甲容器对桌面的压强和压力分别为p1和F1，乙容器对桌面的压强和压力分别为p2和F2.若液体A、B的密度分别为ρA和ρB，物块M、N的密度分别为ρM和ρN，则下列关系式一定正确的是( )
第15题图
A．p1>p2 B．F1>F2
C．ρN>ρA D．ρM>ρB
16．[2023·牡丹江]学习了阿基米德原理，小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法．先用弹簧测力计测出金属块的重力是0.85 N，再把金属块浸没到水中，静止时，弹簧测力计的示数是0.75 N，g取10 N/kg.求：
(1)金属块浸没在水中受到的浮力；
(2)金属块的体积；
(3)金属块的密度．第十章浮力
类型一 浮力辨析
1．如图所示的四个情景，没有受到浮力的物体是( B )
2．如图所示，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( C )
第2题图
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
3．[2023·常州]为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊．数天后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号，脱离后，胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( D )
4．如图所示，将一重为18 N，体积为2×10－3 m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力是16N，此时弹簧测力计的示数是2N．(g取10 N/kg，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
第4题图
5．[淮安中考]将一个质量为80 g、体积为100 cm3的实心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大小为1N，松手后该物体将上浮(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
类型二 探究影响浮力大小的因素
6．[2023·乐山]如图所示是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤．
第6题图
(1)从图中可知物块的重力为4.8N.
(2)比较D和E，可以得出：浮力大小与液体的密度有关．
(3)比较C和D，可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关．
(4)本实验采用的物理方法是控制变量法(填“控制变量法”或“转换法”)．
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：
①物块完全浸没于水中所受浮力为0.6N；
②物块密度为8×103kg/m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
7．[2024·绥化]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验操作如下，实验过程中弹簧测力计的示数如图所示．(图中所用容器底面积是50 cm2，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物块不吸水和另一液体)
第7题图
(1)测量前，需沿竖直方向将弹簧测力计调零．
(2)实验中，物块浸没在水中受到的浮力是2N.
(3)如果对比B、E两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，那么这种做法不正确(填“正确”或“不正确”)，理由是未控制物体排开液体的体积相同．
(4)由C、D两次实验可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关．
(5)完成E实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.8 N，此操作会使容器中的液面下降1cm.
类型三 阿基米德原理
8．[2024·济南]小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”．
(1)小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法．推理过程如下：
因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木；
若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力等于木块排开的液体的重力.
又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排．
于是，小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下：
a．用电子秤测量木块的质量m木；
b．用电子秤测量小烧杯的质量m杯；
c．把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水；
d．用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总；
(2)实验数据记录如表所示：
分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等．
(3)在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到电子秤的示数保持不变，即可得到F浮＝G排．
乙
第8题图
(4)小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是下沉的物体受到的浮力小于物体的重力．
类型四 浮沉条件的应用
9．[2022·河南]两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示．下列说法正确的是( A )
第9题图
A．密度计A所受浮力较小
B．密度计B所受重力较小
C．两密度计底部所受水的压强相等
D．两密度计在水面处的刻度值不同
10．[2024·淮安]如图所示，甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水，静置在水平面上．现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中，甲中杯子静止时漂浮在水面上，乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中，下列说法中正确的是( C )
第10题图
A．甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
B．木块在甲容器中受到的浮力大于在乙容器中受到的浮力
C．甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D．将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许，杯子和木块将沉到容器底
11．[2022·南京]在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A，在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B，按如图所示方式，用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A，测力计示数一直减小，当示数减为零时(塑料袋不接触杯底)，有以下两个判断：(1)若ρA＝ρB，则袋内液面与袋外液面相平；(2)若ρA＞ρB，则袋内液面高于袋外液面．这两个判断( C )
第11题图
A．只有(1)正确 B．只有(2)正确
C．(1)(2)都正确 D．(1)(2)都不正确
12．如图所示，石块A重20 N，木块B重20 N，石块C重5 N，石块A和木块B均处于静止状态．图甲中，绳对石块A的拉力为8 N，则石块A受到的浮力是12N；图乙中，绳对木块B的拉力为25 N，则木块B受到的浮力为45N；图丙中，木块B受到的浮力是25N.
第12题图
13．[2024·北京改编]图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小．液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积(包括标牌)相等，其热胀冷缩可以忽略．当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度．图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃.下列说法不正确的是( A )
第13题图
A．彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，4个彩球均漂浮
C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24 ℃D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
类型五 密度、浮力、压强的综合比较
14．[2023·郴州]如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体．将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则( A )
第14题图
A．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
15．[2024·烟台改编]质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上，甲容器的底面积大于乙容器的底面积，容器中分别装有质量相等的液体A和液体B，且液面相平．当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底，如图所示，此时甲容器对桌面的压强和压力分别为p1和F1，乙容器对桌面的压强和压力分别为p2和F2.若液体A、B的密度分别为ρA和ρB，物块M、N的密度分别为ρM和ρN，则下列关系式一定正确的是( C )
第15题图
A．p1>p2 B．F1>F2
C．ρN>ρA D．ρM>ρB
解析：A、B.由于容器质量、液体质量、物体质量都相等，由G＝mg可知，甲、乙总重力都相等，而在水平桌面上，压力等于重力，所以F1＝F2，因为甲容器的底面积大于乙容器的底面积，由p＝可知，p1ρA，无法判断M的密度与液体B的密度关系，故C正确，D错误．故选C.
16．[2023·牡丹江]学习了阿基米德原理，小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法．先用弹簧测力计测出金属块的重力是0.85 N，再把金属块浸没到水中，静止时，弹簧测力计的示数是0.75 N，g取10 N/kg.求：
(1)金属块浸没在水中受到的浮力；
(2)金属块的体积；
(3)金属块的密度．
解：(1)金属块受到的浮力：F浮＝G－F＝0.85 N－0.75 N＝0.1 N；
(2)金属块完全浸没在水中时，金属块的体积等于排开的水的体积：V金＝V排＝＝＝1.0×10－5 m3；
(3)金属块的质量：
m＝＝＝0.085 kg，
金属块的密度：
ρ金＝＝＝8.5×103 kg/m3.